(57)【要約】【課題】移動装置は駆動ユニットにより移動方向に移動可能である少なくとも１つの第１要素を有し、第１要素は少なくとも１つの第１磁性部を有する。移動装置は第２要素を更に有し、第２要素に関連して、第１要素は、第２要素から距離を置いた少なくとも１つの作動位置から第２要素の近傍の静止位置に移動可能である。【解決手段】第２要素は少なくとも１つの第２磁性部を有し、第２磁性部は、第１磁性部の着磁方向に対して逆の着磁方向に着磁される。その着磁方向は、移動方向に対して横断する方向に、そしてまた静止位置において互いに対向して位置付けられた第１要素及び第２要素の面に対して横断する方向に広がっている。【選択図】図１
2010105819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ユニットにより移動方向に移動可能である少なくとも１つの第１要素を有する移動装置であって、前記第１要素は少なくとも１つの第１磁性部を有し、前記移動装置は第２要素を更に有し、前記第２要素は少なくとも１つの第２磁性部を有する一方、前記第１要素は、前記第２要素から離れた少なくとも１つの作動位置から前記第２要素近傍の静止位置に前記第２要素に関連して移動可能である、移動装置であり、前記第２磁性部は前記第１磁性部の着磁方向と逆の着磁方向に着磁され、前記第１磁性部の着磁方向及び前記第２磁性部の着磁方向は前記移動方向に対して横断する方向に、そして前記静止位置において互いに対向して位置付けられた前記第１要素及び前記第２要素の表面に対して横断する方向に広がっていることを特徴とする移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の移動装置であって、前記第２要素は２つの磁性部を有し、該２つの磁性部は、前記静止位置において、互いに離れて対向する第１要素の対向する面に位置付けられている、ことを特徴とする移動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の移動装置であって、前記第２要素の前記２つの磁性部は同じ着時方向を有する、ことを特徴とする移動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の移動装置であって、前記第１要素は、少なくとも、前記第２要素の第１側における第１作動位置から前記静止位置を介して前記第１側から離れた第２側における第２作動位置に前記第２要素に関連して移動可能である、ことを特徴とする移動装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の移動装置であって、前記第２要素の前記第２磁性部の長さは、前記第１要素の第１磁性部の長さより大きい、ことを特徴とする移動装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の移動装置であって、前記第１磁性部及び前記第２磁性部は永久磁石を有する、ことを特徴とする移動装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の移動装置であって、前記第１磁性部及び前記第２磁性部は前記静止位置において互いについて対称的に位置付けられている、ことを特徴とする移動装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の移動装置であって、前記移動装置は、前記第１要素を有するコンポーネントピックアップ及び配置ユニットと、基板移動装置と、コンポーネントフィーダを有し、前記コンポーネントピックアップ及び配置ユニットは前記静止位置においてコンポーネントフィーダの近傍に位置付けられている一方、前記コンポーネントピックアップ及び配置ユニットは前記作動位置において前記基板移動装置の近傍に位置付けられている、移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ユニットにより移動方向に移動可能な少なくとも１つの第１要素を有する移動装置であって、その第１要素は少なくとも１つの第１磁性部を有し、前記移動装置は第２要素を更に有し、その第２要素は少なくとも１つの第２磁性部を有し、第１要素は、第２要素から離れた少なくとも１つの作動位置から第２要素近傍の静止位置に第２要素に関して移動可能である、移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第６，３３４，５２３号明細書に記載されている移動装置を用いる場合、複数の第１要素が複数の第２要素に関して移動される。更に、互いに反発する磁石を備えているそれらの第１要素はまた、互いに関して移動可能である。第１要素は、移動方向に着磁された第１磁性部を更に有する。第２要素は、エネルギー供給されるようになっているコイルを有する。複数の第１要素は互いに反発し、それにより、互いに動きを与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，３３４，５２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、単独の第１要素及び単独の第２要素を有することが可能である移動装置であって、その移動装置を駆動するために必要なエネルギーが比較的小さい、移動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、第２磁性部が第１磁性部の着磁方向と逆の着磁方向に着磁され、それらの着磁方向は移動方向に対して横断する方向に、また、静止位置において互いに対向して位置付けられた第１要素及び第２要素の面に対して横断する方向に広がっていることにより、本発明に従った移動装置により達成される。
【０００６】
第１要素が、作動位置から第２要素近傍の静止位置に移動されるとき、それらの磁性部の逆の着磁方向のために第１要素と第２要素との間に斥力が作用し、それらの斥力は第１要素の移動に関して減速効果を有する。第１要素は、それ故、第２要素に関連して静止位置まで減速されることが可能である。続いて、第１要素が駆動ユニットにより静止位置から作動位置に移動されるとき、上記の斥力の結果として第１要素は加速される。第１要素に作用する減速力及び加速力の結果として、第１要素が駆動ユニット自体により減速及び加速のそれぞれが加えられる必要がある状態に比べて、その第１要素を駆動するために必要なエネルギーは小さい。
【０００７】
静止位置においては、移動方向及び移動方向と逆方向における斥力は実質的に同じ大きさを有し、それ故、第１要素は第２要素に関して準安定位置を有する。
【０００８】
本出願人による欧州特許第Ａ１−１８４０５０３号明細書に記載している移動装置を用いる場合、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットを備えた第１要素は、コンポーネントフィーダの近傍の静止位置と基板移動装置の上の作動位置との間で移動される。静止位置においては、コンポーネントは、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットによりコンポーネントフィーダから取り上げられるとすぐ、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットは、基板移動装置により支持されている基板の上の好ましい作動位置の方に移動される。取り上げられたコンポーネントは、次いで、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットにより基板上の好ましい位置に位置付けられる。静止位置において、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットは、コンポーネントフィーダに関連して静止位置の方に減速される必要があり、その後、コンポーネントフィーダからコンポーネントを取り上げることが可能である。その次に、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットは、できるだけ短時間で好ましい作動位置に移動されるように、再び加速される必要がある。かなり大きい減速力及び加速力のために、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットを駆動するためにかなり大きいエネルギーが必要である。そのエネルギー損失の結果、モータの温度は比較的高くなり、それは、減速及び加速を低減することのみにより回避されることが可能である。
【０００９】
移動装置はまた、作動位置から静止位置に及びその逆に２つの要素が互いに関して移動されるようになっている何れかの装置により用いられることが可能である。静止位置の近傍において、第１要素は、第２要素に関連して静止位置の方に減速され、前記静止位置から再び加速される必要がある。
【００１０】
移動装置は、例えば、ライトバルブの製造における回転割り出しミルで用いられることが可能である。
【００１１】
本発明に従った移動装置の一実施形態は、静止位置において互いから逸れている第１要素の対向する面を位置付ける２つの磁性部を第２要素が有することを特徴とする。
【００１２】
第１要素の両側における２つの磁性部の配置のために、それらの着磁方向における斥力は互いに実質的にキャンセルされる一方、移動方向における斥力は保たれる。
【００１３】
それらの磁性部の存在のために、移動方向に対して横断する着磁方向において、第１要素により第２要素に加えられる力は又はその逆の力は実質的に存在しない。
【００１４】
第２要素のそれらの磁性部は、好適には、同じ着磁方向を有する。
【００１５】
しかしながら、第１要素が逆の着磁の２つの磁性部を有することは可能であり、その場合、第２要素はまた、逆の着磁の磁性部を有する。第１要素及び第２要素の対向する磁性部はまた、逆の着磁方向を有する必要がある。
【００１６】
本発明に従った移動装置の他の実施形態は、第１要素が、少なくとも第２要素の第１側における第１作動位置から前記第１側から離れた第２側における第２作動位置に第２要素に関連して移動可能であることを特徴とする。
【００１７】
このように、第１作動位置と第２作動位置との間の静止位置に一時的に第１要素を停止させ、続いて、その第１要素を再び移動するように設定することが可能である。第１作動位置から静止位置へのその第１要素の移動時に、減速力が磁性部により第１要素に加えられる一方、静止位置から第２作動位置へのその要素の後続の移動時に、加速力が磁性部により第１要素に加えられる。
【００１８】
本発明に従った移動装置の他の実施形態は、第２要素の第２磁性部の長さが第１要素の第１磁性部の長さより大きいことを特徴とする。
【００１９】
第２磁性部は第１磁性部より長いため、第１要素の準安定位置は、静止位置に容易に保証される一方、第２磁性部のエッジ効果は、第１磁性部への影響を実質的に有していない。第１磁性部の長さは、第２磁性部の長さに対してかなり短いために、移動している第１要素に接続された第１磁性部の重量は比較的小さく、その結果、第１要素を駆動するために必要な力は、第１磁性部が第２磁性部より小さい場合に比べて小さい。
【００２０】
本発明に従った移動装置の他の実施形態は、第１磁性部及び第２磁性部が永久磁石を有することを特徴とする。
【００２１】
それらの磁性部は永久磁石であるため、それらは別個にエネルギーを供給される必要がなく、そのことは、それらの磁性部が電磁石を有する場合も然りである。
【００２２】
本発明に従った移動装置の他の実施形態は、移動装置が、第１要素を有するコンポーネントピックアップ及び配置ユニット、基板移動装置及びコンポーネントフィーダを更に有し、そのコンポーネントピックアップ及び配置ユニットは静止位置にあるコンポーネントフィーダの近傍に位置付けられる一方、そのコンポーネントピックアップ及び配置ユニットは作動位置にある基板移動装置の近傍に位置付けられることを特徴とする。
【００２３】
そのような移動装置は、基板上にコンポーネントを位置付けるために適切である。コンポーネントピックアップ及び配置ユニットは、静止位置の近傍の磁性部により比較的速く静止位置の方に減速され、前記静止位置から比較的速く再び加速され、第１要素を駆動するために必要なエネルギーは比較的小さい。
【００２４】
本発明について、以下に図を参照して詳述する。
【００２５】
複数の図における同様の部分は同じ参照番号で示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図３】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図４】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図５】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図６】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図７】磁性部により移動方向に加えられた力を示す図である。
【図８】図１乃至６に示す装置の異なるアプリケーションを示す図である。
【図９】図１乃至６に示す装置の異なるアプリケーションを示す図である。
【図１０Ａ】本発明に従った移動装置の他の実施形態の側面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す移動装置の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１乃至６は、矢印Ｐ１で表す方向とは反対の移動方向に第２要素に関連して移動可能である第１要素２を有する、本発明に従った移動装置１を示している。第１要素２は、移動方向Ｐ１に対して横断する分極方向Ｐ２に分極された第１磁性部４を有する。第１磁性部４は、移動方向Ｐ１にみて長さＡを有する。
【００２８】
第２要素３は、同一に着磁された２つの間隔を置いている第２磁性部５、６を有する。それらの第２磁性部５、６の着磁方向は、移動方向Ｐ１に対して横断して、即ち、第１磁性部４の着磁方向Ｐ２に対して逆に方向付けられている。第２磁性部５、６は、移動方向Ｐ１にみて長さＢを有する。
【００２９】
図７は、Ａが長さ６０ｍｍであり、Ｂが長さ９０ｍｍであることに基づいている。
【００３０】
第１要素２は、矢印Ｐ１で表される方向とは逆の移動方向に第１要素が移動されることが可能である駆動ユニット（図示せず）を備えている。
【００３１】
図１に示す第２要素に対する第１要素の位置において、第１要素２は、第２要素３から比較的大きい距離、離れている。図１に示す位置においては、第２磁性部５、６は第１磁性部４に殆ど力を及ぼさない。
【００３２】
図７においては、図１に示す位置はＩで表されている。
【００３３】
図２に明確に示されているように、第２要素３の第２磁性部５、６はベースに固定的に接続され、それ故、２つの対向する磁性部５、６間には一定の距離が保証されている。第１要素２は第２要素３に対して移動可能であり、そのことは、ホイール７により模式的に示されている。図１に示す位置から、第１要素２は、矢印Ｐ１により示す方向に速度ｖで移動される。第１磁性部４の右手側８が第２磁性部５、６の左手側９、１０に接近するとすぐ、磁力が第１要素２に及ぼされる。前記磁力の大きさは、第２磁性部５、６に関連する第１磁性部４の特定の位置に依存する、図２に明確に示されているように、磁性部５、６のＮ極及び磁性部４、６のＳ極は、要素２、３の相対的位置が互いに接近し、移動方向Ｐ１に対して逆の方向に第１要素２に影響を及ぼす斥力をもたらす。前記磁力Ｆの結果、第１要素２は減速する。
【００３４】
図２に示す位置で、第１要素２の中央Ｍ１は、距離０．５ｘ６０＋０．５ｘ９０＝６０ｍｍだけ第２要素３の中央Ｍ２から離れている。この位置は、図７においてＩＩで示されている。
【００３５】
図３に示す相対的位置においては、第１要素２の第１磁性部４は、移動方向Ｐ１でみて、第２要素２の第２磁性部５、６間の中央に位置付けられる。この位置においては、中央Ｍ１と中央Ｍ２との間の間隔は０になる。この位置は、図７においてＩＩＩで示されている。
【００３６】
図３に示す位置においては、第１磁性部４の平行な面Ｖ１、Ｖ２は、第２磁性部５及び第２磁性部６のそれぞれの対向する平行な面Ｖ３、Ｖ４に位置している。
【００３７】
図３においては、磁性部４、５，５により生成される磁場の磁力線が示されている。その図が明確に示しているように、エッジ効果が第２磁性部５、６の左手側９、１０及び右手側１２、１３近傍に生じる。第２磁性部５、６の長さＢは第１磁性部４の長さＡより大きいため、前記エッジ効果は、図３に示す位置の第２磁性部４において作用する磁力には実質的に影響しない。
【００３８】
好ましい速度ｖで矢印Ｐ１により示されている方向の静止位置から第１要素２が更に移動するとき、第２磁性部６は、第１磁性部４に対して斥力を及ぼす。斥力Ｆの方向は、移動方向Ｐ１及び速度ｖに対応する。斥力Ｆは、図３に示す静止位置から図４に示す方向への第１要素２の移動を支援する。斥力Ｆは、第１要素２及び第１磁性部４に加速力を加える。
【００３９】
図４に示す位置においては、中央Ｍ１と中央Ｍ２との間の間隔は１５ｍｍであり、その位置は図７にＩＶで示されている。
【００４０】
図５に示す位置においては、中央Ｍ１と中央Ｍ２との間の間隔は４５ｍｍであり、その位置は図７にＶで示されている。
【００４１】
図６に示す位置においては、第１要素２は、図２に示す位置のように、第２要素３に対して実質的に同じ位置を占め、第１要素２は、図２において第２要素の左手側に位置付けされる一方、図６に示す位置において第２要素３の右手側に位置付けられる。この位置においては、第１磁性部４の左手側は、第２磁性部５、６の右手側１２、１３に近接して位置付けられる。この位置は、図７にＶＩで示されている。
【００４２】
上記のように、図７は、第２磁性部５、６の中央Ｍ２に対する第１磁性部４の中央Ｍ１の位置に依存して第１磁性部５、６により第１磁性部４に影響する磁力を示している。図７に明確に示しているように、引力Ｆ１、Ｆ２が、第２要素の方向への第１要素２の移動時に、約１１０ｍｍの距離から第１要素に影響し、それらの引力Ｆ１、Ｆ２は、第２要素３の方向に第１要素２を引き寄せる。前記引力Ｆ１、Ｆ２は、第２磁性部５、６のエッジ９、１０及び１２、１３近傍に作用するエッジ効果からもたらされる。
【００４３】
一旦、第１要素２が、中央Ｍ１と中央Ｍ２との間の間隔が減少することにより、第２要素３に近接して位置付けられると、第２磁性部５、６から遠ざかる方向に、斥力Ｆ３、Ｆ４のそれぞれが第１要素２に加えられる。前記斥力Ｆ３及びＦ４のそれぞれは、引力Ｆ１及びＦ２のそれぞれよりかなり大きい。
【００４４】
第１磁性部４の中央Ｍ１及び第２磁性部５、６の中央Ｍ２との間の間隔が０になる中央近くにおいては、比較的小さい引力Ｆ５及びＦ６のそれぞれが生じ、それらの引力は第２磁性部５、６の中央Ｍ２の方に方向付けられる。
【００４５】
前記引力Ｆ５、Ｆ６が生じるために、第２要素３に対する第１要素２の良好な準安定位置が保証される。引力Ｆ５及びＦ６が０になる場合、安定な力が作用しない状態が位置ＩＩＩにおいて生じる。
【００４６】
図７においては、ＶＩで示す位置における斥力Ｆは、Ｖで示す位置に比べて大きい。これは、例えば、種々の磁性部の特定の形状、選択された材料等によりもたらされる寄生効果によりもたらされる。
【００４７】
引力Ｆの大きさ及び図における適切な形状は、特に、磁性部４、５、６の強度、磁性部４、５、６の長さＡ及びＢ等に依存する。
【００４８】
図８は、図１乃至６に示す装置１のアプリケーションであって、第１要素２が矢印Ｐ１で示される方向に第２要素３の左側に対する第１作動位置から第２要素の磁性部５、６間の静止位置に移動され、それらの磁性部は第１要素２に減速力を加える。続いて、第１要素２が、第２作動位置に対する静止位置から第２要素３の右側に、矢印Ｐ１で示す方向に移動されるとき、加速力が、磁性部５、６により第１要素２に加えられる。前記第２作動位置から、第１要素２が、第２要素３の左手側における第１作動位置に静止位置を介して矢印Ｐ１で示す方向に対して逆方向に移動されることが可能である。
【００４９】
前記作動位置が固定位置である場合、第２要素３に対応する要素はまた、必要に応じて、前記作動位置に近接して備えられることが可能であり、それらの要素により、第１要素２は、静止位置の方に減速される、又は加速される。
【００５０】
図９に示すように図１乃至６の装置１のアプリケーションにおいては、第１要素２は先ず、磁性部５、６間の静止位置の方への矢印Ｐ１で示される方向に移動され、それから、第１要素２が、矢印Ｐ１で示される方向と逆の移動方向Ｐ１１に移動される。
【００５１】
図１０Ａ及び１０Ｂは、基板移動装置２２を有する本発明に従った移動装置２１の他の実施形態であって、基板（図示せず）が紙面に対して左右方向に移動されることが可能である、実施形態を示している。移動装置２１は、コンポーネントフィーダ２３であって、そのコンポーネントフィーダ２３により、例えば、テープ内にパッケージ化されるコンポーネントがコンポーネントピックアップ位置２４に次第に供給される、コンポーネントフィーダ２３を更に有する。移動装置２１は、フレーム２５であって、そのフレームに関して、コンポーネントピックアップ及び配置ユニット２６が矢印Ｐ１で示される方向と逆方向に移動可能である、フレームを有する。コンポーネントピックアップ及び配置ユニット２６は、ガイド２８を介してフレーム２５に対して移動可能であるスライド２７を有する。コンポーネントピックアップ及び配置ユニット２６は、スライド２７に接続されたユニット２９と、矢印Ｚで示される方向と逆方向に移動可能であるノズル３０とを更に有する。前記ノズル３０により、コンポーネントが、ピックアップ位置２４からピックアップされることが可能であり、そのコンポーネント３０は、続いて、基板移動装置２２により支持された基板上に位置付けられるようになっている。上記の装置２１自体については、例えば、本出願者による上記の欧州特許第Ａ１−１８４０５０３号明細書に記載されている。スライド２７は、両側に第１磁性部４を有する水平方向突き出し要素３１を更に有する。図１０Ａに示す静止位置においては、第１磁性部４は、支持部２３、３３のそれぞれを介してフレームに接続された第２磁性部５、６に対向して位置付けられる。フレーム２５，及びそのフレームに支持部３２、３３を介して接続された第２磁性部５、６は、図１乃至６に示す移動装置１の第２要素に相当する。
【００５２】
コンポーネントピックアップ及び配置ユニット２６は、基板移動装置２２の上の作動位置からコンポーネントピックアップ位置２４の上の静止位置に移動されるときに減速される一方、コンポーネント配置ユニット２６は、磁性部５、６により磁性部４に加えられる力の結果として、静止位置から作動位置へ移動されるときに加速される。ノズル３０がピックアップ位置２４と対向して位置付けされる静止位置において、磁性部４の中央Ｍ１は、第２磁性部５、６の中央Ｍ２と対向して位置付けられる。
【００５３】
磁性部４、５、６は永久磁石から成る。要素３１及び支持部３２、３３は、例えば、磁性部４、５、６のための磁性材料を節約する又はエッジ効果を低減する目的で、磁場を通過する磁気伝導性の鉄から成ることが可能である。
【００５４】
しかしながら、必要電気軌道及び制御手段を備えた電磁石を用いることも可能である。そのような駆動及び制御手段を使用することはまた、追加費用の他に、より大きいエネルギー消費及び熱発生の増加がもたらされることを意味する。
【符号の説明】
【００５５】
１    移動装置
２    第１要素
３    第２要素
４    第１磁性部
５    第２磁性部
６    第２磁性部
７    ホイール
８    第１磁性部の右手側
９    第２磁性部の左手側
１０  第２磁性部の左手側
１２  第２磁性部の右手側
１３  第２磁性部の右手側
２１  移動装置
２２  基板移動装置
２３  コンポーネントフィーダ
２４  コンポーネントピックアップ位置
２５  フレーム
２６  コンポーネントピックアップ及び配置ユニット
２７  スライド
２８  ガイド
２９  スライドに接続されたユニット
３０  ノズル
【図１】
2010105819.tif 000003
【図２】
2010105819.tif 000004
【図３】
2010105819.tif 000005
【図４】
2010105819.tif 000006
【図５】
2010105819.tif 000007
【図６】
2010105819.tif 000008
【図７】
2010105819.tif 000009
【図８】
2010105819.tif 000010
【図９】
2010105819.tif 000011
【図１０Ａ】
2010105819.tif 000012
【図１０Ｂ】
2010105819.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月24日(2009.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ユニットにより移動方向に移動可能な少なくとも１つの第１要素を有する移動装置であって、その第１要素は少なくとも１つの第１磁性部を有し、前記移動装置は第２要素を更に有し、その第２要素は少なくとも１つの第２磁性部を有し、第１要素は、第２要素から離れた少なくとも１つの作動位置から第２要素近傍の静止位置に第２要素に関して移動可能である、移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第６，３３４，５２３号明細書に記載されている移動装置を用いる場合、複数の第１要素が複数の第２要素に関して移動される。更に、互いに反発する磁石を備えているそれらの第１要素はまた、互いに関して移動可能である。第１要素は、移動方向に着磁された第１磁性部を更に有する。第２要素は、エネルギー供給されるようになっているコイルを有する。複数の第１要素は互いに反発し、それにより、互いに動きを与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，３３４，５２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、単独の第１要素及び単独の第２要素を有することが可能である移動装置であって、その移動装置を駆動するために必要なエネルギーが比較的小さい、移動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、第２磁性部が第１磁性部の着磁方向と逆の着磁方向に着磁され、それらの着磁方向は移動方向に対して横断する方向に、また、静止位置において互いに対向して位置付けられた第１要素及び第２要素の面に対して横断する方向に広がっていることにより、本発明に従った移動装置により達成される。
【０００６】
第１要素が、作動位置から第２要素近傍の静止位置に移動されるとき、それらの磁性部の逆の着磁方向のために第１要素と第２要素との間に斥力が作用し、それらの斥力は第１要素の移動に関して減速効果を有する。第１要素は、それ故、第２要素に関連して静止位置まで減速されることが可能である。続いて、第１要素が駆動ユニットにより静止位置から作動位置に移動されるとき、上記の斥力の結果として第１要素は加速される。第１要素に作用する減速力及び加速力の結果として、第１要素が駆動ユニット自体により減速及び加速のそれぞれが加えられる必要がある状態に比べて、その第１要素を駆動するために必要なエネルギーは小さい。
【０００７】
静止位置においては、移動方向及び移動方向と逆方向における斥力は実質的に同じ大きさを有し、それ故、第１要素は第２要素に関して準安定位置を有する。
【０００８】
本出願人による欧州特許第Ａ１−１８４０５０３号明細書に記載している移動装置を用いる場合、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットを備えた第１要素は、コンポーネントフィーダの近傍の静止位置と基板移動装置の上の作動位置との間で移動される。静止位置においては、コンポーネントは、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットによりコンポーネントフィーダから取り上げられるとすぐ、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットは、基板移動装置により支持されている基板の上の好ましい作動位置の方に移動される。取り上げられたコンポーネントは、次いで、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットにより基板上の好ましい位置に位置付けられる。静止位置において、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットは、コンポーネントフィーダに関連して静止位置の方に減速される必要があり、その後、コンポーネントフィーダからコンポーネントを取り上げることが可能である。その次に、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットは、できるだけ短時間で好ましい作動位置に移動されるように、再び加速される必要がある。かなり大きい減速力及び加速力のために、コンポーネントピックアップ及び配置ユニットを駆動するためにかなり大きいエネルギーが必要である。そのエネルギー損失の結果、モータの温度は比較的高くなり、それは、減速及び加速を低減することのみにより回避されることが可能である。
【０００９】
移動装置はまた、作動位置から静止位置に及びその逆に２つの要素が互いに関して移動されるようになっている何れかの装置により用いられることが可能である。静止位置の近傍において、第１要素は、第２要素に関連して静止位置の方に減速され、前記静止位置から再び加速される必要がある。
【００１０】
移動装置は、例えば、ライトバルブの製造における回転割り出しミルで用いられることが可能である。
【００１１】
本発明に従った移動装置の一実施形態は、静止位置において互いから逸れている第１要素の対向する面を位置付ける２つの磁性部を第２要素が有することを特徴とする。
【００１２】
第１要素の両側における２つの磁性部の配置のために、それらの着磁方向における斥力は互いに実質的にキャンセルされる一方、移動方向における斥力は保たれる。
【００１３】
それらの磁性部の存在のために、移動方向に対して横断する着磁方向において、第１要素により第２要素に加えられる力は又はその逆の力は実質的に存在しない。
【００１４】
第２要素のそれらの磁性部は、好適には、同じ着磁方向を有する。
【００１５】
しかしながら、第１要素が逆の着磁の２つの磁性部を有することは可能であり、その場合、第２要素はまた、逆の着磁の磁性部を有する。第１要素及び第２要素の対向する磁性部はまた、逆の着磁方向を有する必要がある。
【００１６】
本発明に従った移動装置の他の実施形態は、第１要素が、少なくとも第２要素の第１側における第１作動位置から前記第１側から離れた第２側における第２作動位置に第２要素に関連して移動可能であることを特徴とする。
【００１７】
このように、第１作動位置と第２作動位置との間の静止位置に一時的に第１要素を停止させ、続いて、その第１要素を再び移動するように設定することが可能である。第１作動位置から静止位置へのその第１要素の移動時に、減速力が磁性部により第１要素に加えられる一方、静止位置から第２作動位置へのその要素の後続の移動時に、加速力が磁性部により第１要素に加えられる。
【００１８】
本発明に従った移動装置の他の実施形態は、第２要素の第２磁性部の長さが第１要素の第１磁性部の長さより大きいことを特徴とする。
【００１９】
第２磁性部は第１磁性部より長いため、第１要素の準安定位置は、静止位置に容易に保証される一方、第２磁性部のエッジ効果は、第１磁性部への影響を実質的に有していない。第１磁性部の長さは、第２磁性部の長さに対してかなり短いために、移動している第１要素に接続された第１磁性部の重量は比較的小さく、その結果、第１要素を駆動するために必要な力は、第１磁性部が第２磁性部より長い場合に比べて小さい。
【００２０】
本発明に従った移動装置の他の実施形態は、第１磁性部及び第２磁性部が永久磁石を有することを特徴とする。
【００２１】
それらの磁性部は永久磁石であるため、それらは別個にエネルギーを供給される必要がなく、そのことは、それらの磁性部が電磁石を有する場合も然りである。
【００２２】
本発明に従った移動装置の他の実施形態は、移動装置が、第１要素を有するコンポーネントピックアップ及び配置ユニット、基板移動装置及びコンポーネントフィーダを更に有し、そのコンポーネントピックアップ及び配置ユニットは静止位置にあるコンポーネントフィーダの近傍に位置付けられる一方、そのコンポーネントピックアップ及び配置ユニットは作動位置にある基板移動装置の近傍に位置付けられることを特徴とする。
【００２３】
そのような移動装置は、基板上にコンポーネントを位置付けるために適切である。コンポーネントピックアップ及び配置ユニットは、静止位置の近傍の磁性部により比較的速く静止位置の方に減速され、前記静止位置から比較的速く再び加速され、第１要素を駆動するために必要なエネルギーは比較的小さい。
【００２４】
本発明について、以下に図を参照して詳述する。
【００２５】
複数の図における同様の部分は同じ参照番号で示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図３】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図４】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図５】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図６】本発明に従った装置の第１実施形態であって、第１要素は第２要素に関連して異なる位置にあることが示されている、第１実施形態を示す図である。
【図７】磁性部により移動方向に加えられた力を示す図である。
【図８】図１乃至６に示す装置の異なるアプリケーションを示す図である。
【図９】図１乃至６に示す装置の異なるアプリケーションを示す図である。
【図１０Ａ】本発明に従った移動装置の他の実施形態の側面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す移動装置の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１乃至６は、矢印Ｐ１で表す方向とは反対の移動方向に第２要素に関連して移動可能である第１要素２を有する、本発明に従った移動装置１を示している。第１要素２は、移動方向Ｐ１に対して横断する分極方向Ｐ２に分極された第１磁性部４を有する。第１磁性部４は、移動方向Ｐ１にみて長さＡを有する。
【００２８】
第２要素３は、同一に着磁された２つの間隔を置いている第２磁性部５、６を有する。それらの第２磁性部５、６の着磁方向は、移動方向Ｐ１に対して横断して、即ち、第１磁性部４の着磁方向Ｐ２に対して逆に方向付けられている。第２磁性部５、６は、移動方向Ｐ１にみて長さＢを有する。
【００２９】
図７は、Ａが長さ６０ｍｍであり、Ｂが長さ９０ｍｍであることに基づいている。
【００３０】
第１要素２は、矢印Ｐ１で表される方向とは逆の移動方向に第１要素が移動されることが可能である駆動ユニット（図示せず）を備えている。
【００３１】
図１に示す第２要素に対する第１要素の位置において、第１要素２は、第２要素３から比較的大きい距離、離れている。図１に示す位置においては、第２磁性部５、６は第１磁性部４に殆ど力を及ぼさない。
【００３２】
図７においては、図１に示す位置はＩで表されている。
【００３３】
図２に明確に示されているように、第２要素３の第２磁性部５、６はベースに固定的に接続され、それ故、２つの対向する磁性部５、６間には一定の距離が保証されている。第１要素２は第２要素３に対して移動可能であり、そのことは、ホイール７により模式的に示されている。図１に示す位置から、第１要素２は、矢印Ｐ１により示す方向に速度ｖで移動される。第１磁性部４の右手側８が第２磁性部５、６の左手側９、１０に接近するとすぐ、磁力が第１要素２に及ぼされる。前記磁力の大きさは、第２磁性部５、６に関連する第１磁性部４の特定の位置に依存する、図２に明確に示されているように、磁性部５、６のＮ極及び磁性部４、６のＳ極は、要素２、３の相対的位置が互いに接近し、移動方向Ｐ１に対して逆の方向に第１要素２に影響を及ぼす斥力をもたらす。前記磁力Ｆの結果、第１要素２は減速する。
【００３４】
図２に示す位置で、第１要素２の中央Ｍ１は、距離０．５ｘ６０＋０．５ｘ９０＝７５ｍｍだけ第２要素３の中央Ｍ２から離れている。この位置は、図７においてＩＩで示されている。
【００３５】
図３に示す相対的位置においては、第１要素２の第１磁性部４は、移動方向Ｐ１でみて、第２要素２の第２磁性部５、６間の中央に位置付けられる。この位置においては、中央Ｍ１と中央Ｍ２との間の間隔は０になる。この位置は、図７においてＩＩＩで示されている。
【００３６】
図３に示す位置においては、第１磁性部４の平行な面Ｖ１、Ｖ２は、第２磁性部５及び第２磁性部６のそれぞれの対向する平行な面Ｖ３、Ｖ４に位置している。
【００３７】
図３においては、磁性部４、５，６により生成される磁場の磁力線が示されている。その図が明確に示しているように、エッジ効果が第２磁性部５、６の左手側９、１０及び右手側１２、１３近傍に生じる。第２磁性部５、６の長さＢは第１磁性部４の長さＡより大きいため、前記エッジ効果は、図３に示す位置の第１磁性部４において作用する磁力には実質的に影響しない。
【００３８】
好ましい速度ｖで矢印Ｐ１により示されている方向の静止位置から第１要素２が更に移動するとき、第２磁性部６は、第１磁性部４に対して斥力を及ぼす。斥力Ｆの方向は、移動方向Ｐ１及び速度ｖに対応する。斥力Ｆは、図３に示す静止位置から図４に示す方向への第１要素２の移動を支援する。斥力Ｆは、第１要素２及び第１磁性部４に加速力を加える。
【００３９】
図４に示す位置においては、中央Ｍ１と中央Ｍ２との間の間隔は１５ｍｍであり、その位置は図７にＩＶで示されている。
【００４０】
図５に示す位置においては、中央Ｍ１と中央Ｍ２との間の間隔は４５ｍｍであり、その位置は図７にＶで示されている。
【００４１】
図６に示す位置においては、第１要素２は、図２に示す位置のように、第２要素３に対して実質的に同じ位置を占め、第１要素２は、図２において第２要素の左手側に位置付けされる一方、図６に示す位置において第２要素３の右手側に位置付けられる。この位置においては、第１磁性部４の左手側は、第２磁性部５、６の右手側１２、１３に近接して位置付けられる。この位置は、図７にＶＩで示されている。
【００４２】
上記のように、図７は、第２磁性部５、６の中央Ｍ２に対する第１磁性部４の中央Ｍ１の位置に依存して第１磁性部５、６により第１磁性部４に影響する磁力を示している。図７に明確に示しているように、引力Ｆ１、Ｆ２が、第２要素の方向への第１要素２の移動時に、約１１０ｍｍの距離から第１要素に影響し、それらの引力Ｆ１、Ｆ２は、第２要素３の方向に第１要素２を引き寄せる。前記引力Ｆ１、Ｆ２は、第２磁性部５、６のエッジ９、１０及び１２、１３近傍に作用するエッジ効果からもたらされる。
【００４３】
一旦、第１要素２が、中央Ｍ１と中央Ｍ２との間の間隔が減少することにより、第２要素３に近接して位置付けられると、第２磁性部５、６から遠ざかる方向に、斥力Ｆ３、Ｆ４のそれぞれが第１要素２に加えられる。前記斥力Ｆ３及びＦ４のそれぞれは、引力Ｆ１及びＦ２のそれぞれよりかなり大きい。
【００４４】
第１磁性部４の中央Ｍ１及び第２磁性部５、６の中央Ｍ２との間の間隔が０になる中央近くにおいては、比較的小さい引力Ｆ５及びＦ６のそれぞれが生じ、それらの引力は第２磁性部５、６の中央Ｍ２の方に方向付けられる。
【００４５】
前記引力Ｆ５、Ｆ６が生じるために、第２要素３に対する第１要素２の良好な準安定位置が保証される。引力Ｆ５及びＦ６が０になる場合、安定な力が作用しない状態が位置ＩＩＩにおいて生じる。
【００４６】
図７においては、ＶＩで示す位置における斥力Ｆは、Ｖで示す位置に比べて大きい。これは、例えば、種々の磁性部の特定の形状、選択された材料等によりもたらされる寄生効果によりもたらされる。
【００４７】
引力Ｆの大きさ及び図における適切な形状は、特に、磁性部４、５、６の強度、磁性部４、５、６の長さＡ及びＢ等に依存する。
【００４８】
図８は、図１乃至６に示す装置１のアプリケーションであって、第１要素２が矢印Ｐ１で示される方向に第２要素３の左側に対する第１作動位置から第２要素の磁性部５、６間の静止位置に移動され、それらの磁性部は第１要素２に減速力を加える。続いて、第１要素２が、第２作動位置に対する静止位置から第２要素３の右側に、矢印Ｐ１で示す方向に移動されるとき、加速力が、磁性部５、６により第１要素２に加えられる。前記第２作動位置から、第１要素２が、第２要素３の左手側における第１作動位置に静止位置を介して矢印Ｐ１で示す方向に対して逆方向に移動されることが可能である。
【００４９】
前記作動位置が固定位置である場合、第２要素３に対応する要素はまた、必要に応じて、前記作動位置に近接して備えられることが可能であり、それらの要素により、第１要素２は、静止位置の方に減速される、又は加速される。
【００５０】
図９に示すように図１乃至６の装置１のアプリケーションにおいては、第１要素２は先ず、磁性部５、６間の静止位置の方への矢印Ｐ１で示される方向に移動され、それから、第１要素２が、矢印Ｐ１で示される方向と逆の移動方向Ｐ１１に移動される。
【００５１】
図１０Ａ及び１０Ｂは、基板移動装置２２を有する本発明に従った移動装置２１の他の実施形態であって、基板（図示せず）が紙面に対して左右方向に移動されることが可能である、実施形態を示している。移動装置２１は、コンポーネントフィーダ２３であって、そのコンポーネントフィーダ２３により、例えば、テープ内にパッケージ化されるコンポーネントがコンポーネントピックアップ位置２４に次第に供給される、コンポーネントフィーダ２３を更に有する。移動装置２１は、フレーム２５であって、そのフレームに関して、コンポーネントピックアップ及び配置ユニット２６が矢印Ｐ１で示される方向と逆方向に移動可能である、フレームを有する。コンポーネントピックアップ及び配置ユニット２６は、ガイド２８を介してフレーム２５に対して移動可能であるスライド２７を有する。コンポーネントピックアップ及び配置ユニット２６は、スライド２７に接続されたユニット２９と、矢印Ｚで示される方向と逆方向に移動可能であるノズル３０とを更に有する。前記ノズル３０により、コンポーネントが、ピックアップ位置２４からピックアップされることが可能であり、そのコンポーネント３０は、続いて、基板移動装置２２により支持された基板上に位置付けられるようになっている。上記の装置２１自体については、例えば、本出願者による上記の欧州特許第Ａ１−１８４０５０３号明細書に記載されている。スライド２７は、両側に第１磁性部４を有する水平方向突き出し要素３１を更に有する。図１０Ａに示す静止位置においては、第１磁性部４は、支持部３２、３３のそれぞれを介してフレームに接続された第２磁性部５、６に対向して位置付けられる。フレーム２５，及びそのフレームに支持部３２、３３を介して接続された第２磁性部５、６は、図１乃至６に示す移動装置１の第２要素に相当する。
【００５２】
コンポーネントピックアップ及び配置ユニット２６は、基板移動装置２２の上の作動位置からコンポーネントピックアップ位置２４の上の静止位置に移動されるときに減速される一方、コンポーネント配置ユニット２６は、磁性部５、６により磁性部４に加えられる力の結果として、静止位置から作動位置へ移動されるときに加速される。ノズル３０がピックアップ位置２４と対向して位置付けされる静止位置において、磁性部４の中央Ｍ１は、第２磁性部５、６の中央Ｍ２と対向して位置付けられる。
【００５３】
磁性部４、５、６は永久磁石から成る。要素３１及び支持部３２、３３は、例えば、磁性部４、５、６のための磁性材料を節約する又はエッジ効果を低減する目的で、磁場を通過する磁気伝導性の鉄から成ることが可能である。
【００５４】
しかしながら、必要電気軌道及び制御手段を備えた電磁石を用いることも可能である。そのような駆動及び制御手段を使用することはまた、追加費用の他に、より大きいエネルギー消費及び熱発生の増加がもたらされることを意味する。
【符号の説明】
【００５５】
１    移動装置
２    第１要素
３    第２要素
４    第１磁性部
５    第２磁性部
６    第２磁性部
７    ホイール
８    第１磁性部の右手側
９    第２磁性部の左手側
１０  第２磁性部の左手側
１２  第２磁性部の右手側
１３  第２磁性部の右手側
２１  移動装置
２２  基板移動装置
２３  コンポーネントフィーダ
２４  コンポーネントピックアップ位置
２５  フレーム
２６  コンポーネントピックアップ及び配置ユニット
２７  スライド
２８  ガイド
２９  スライドに接続されたユニット
３０  ノズル